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Bomba de Calor
Bomba de Calor ¿QUÉ ES?


La bomba de calor es una máquina térmica que, utilizando un gas refrigerante en un ciclo termodinámico cerrado, transfiere calor del entorno natural, aire, agua o tierra, a un edificio o a aplicaciones industriales invirtiendo el flujo natural del calor, de modo que fluya de una temperatura más baja a una más alta.

El proceso consiste en extraer el calor de una fuente de energía renovable (aire, agua o tierra) a través del evaporador, y transferirlo a un foco de alta temperatura a través del condensador.

¿Cómo funciona?

Para estudiar el funcionamiento de la bomba de calor, se parte de los estados de la materia en la naturaleza y de la denominación que recibe el proceso de cambio de fase o paso de un estado a otro, examinando inicialmente el ciclo frigorífico para, posteriormente, analizar la bomba de calor.

De los 5 procesos representados en la figura, el ciclo frigorífico aprovecha los cambios de estado del refrigerante (calor latente) y su capacidad de absorber o transferir calor en los mismos y, por consiguiente, de enfriar o calentar el medio que se quiere acondicionar.

Como Funciona

Principales
COMPONENTES


La bomba de calor está formada por un circuito cerrado que contiene refrigerante que absorbe y cede calor en sus cambios de fase, es decir, pasa de estado gaseoso a líquido y viceversa. Este circuito se denomina circuito frigorífico y está formado por los siguientes componentes principales:

Evaporador: Intercambiador de calor en el que se produce el cambio de fase del refrigerante de líquido a vapor absorbiendo calor.

Compresor: Máquina que utilizando un trabajo exterior, comprime fluidos compresibles, incrementando su presión.

Condensador: Intercambiador de calor en el que se produce el cambio de fase del refrigerante de vapor a líquido cediendo calor.

Válvula de expansión: Regulador de la entrada al evaporador del refrigerante líquido procedente del condensador.

Componentes

Modos de
FUNCIONAMIENTO


Modo calefacción

El ciclo frigorífico, en modo calefacción, consigue extraer calor del exterior e impulsarlo al interior del edificio. En este caso el intercambiador situado en el interior actúa como condensador y el intercambiador exterior funciona como evaporador.

Modo Calefacción

Modo refrigeración

El ciclo frigorífico, en modo refrigeración, consigue extraer calor del interior del edificio y expulsarlo al exterior. En este caso el intercambiador situado en el interior funciona como evaporador y el intercambiador exterior actúa como condensador.

Modo Refrigeración

Ciclo frigorífico

Las fases que intervienen en el mismo son las siguientes:

Evaporación

En esta fase el refrigerante se evapora absorbiendo calor del medio que se pretende refrigerar.

Frigorifico evaporación
Compresión

En el proceso de compresión se eleva la presión y temperatura del refrigerante y se transfiere al mismo la energía necesaria para su movimiento a lo largo del circuito frigorífico.

Frigorifico compresión
Condensación

En esta etapa se produce la condensación del refrigerante, cediendo calor.

Frigorifico condensación
Expansión

En esta fase se genera una pérdida de carga, a través de la válvula de expansión, que reduce la alta presión del refrigerante procedente del condensador, a la presión de entrada al evaporador.

Frigorifico expansión

Bomba de Calor
APLICACIONES


Las dos aplicaciones principales de la bomba de calor son:

Climatización de recintos (calefacción y/o refrigeración).

Producción de agua caliente para usos sanitarios.

Otras aplicaciones son:

Bombas de calor para piscinas cubiertas.

Bombas de calor para el aprovechamiento del aire de extracción.

Sistemas
CLIMATIZACIÓN


Todas las aplicaciones mencionadas anteriormente se llevan a cabo mediante sistemas de climatización que integran los elementos necesarios para climatizar, y atendiendo al fluido caloportador, se clasifican en sistemas de aire y sistemas de agua.

Flores

SISTEMAS
de aire

Bombas de calor aire-aire o agua-aire

Estos sistemas generan aire caliente o frío que es aportado al local para combatir sus cargas térmicas.

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Planta

SISTEMAS
de agua o hidrónicos

Bombas de calor aire-agua o agua-agua

Estos sistemas climatizan el recinto mediante un fluido caloportador intermedio, agua caliente o agua fría, generado por la bomba de calor.

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Sabías que

¿Sabías que?

¿Sabías que La Agencia Internacional de la Energía, en su informe del 2016 sobre Eficiencia Energética, ha considerado a la bomba de calor como la Mejor Tecnología Disponible (MTD), para calefacción de espacios?

¿Sabías que Greenpeace en 2011 eligió la bomba de calor como el mejor sistema de calefacción en lo que se refiere a eficiencia energética?

¿Sabías que la bomba de calor se encuentra entre las tecnologías citadas en el escenario Blue Map de la Agencia Internacional de la Energía (AIE) con el objetivo de reducir en el año 2050 las emisiones de CO2 a niveles equivalentes a la mitad de las emisiones del año 2005?

¿Sabías qué la bomba de calor es capaz de proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria, incluso mediante un solo equipo, por lo que es útil durante todo el año?

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